TW201623549A - 研磨用組成物 - Google Patents

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Masaki Tada
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Abstract

本發明係提供一種研磨用組成物，其係適於具有包含載子之移動度比Si更高的高移動度材料之層的研磨對象物之研磨，可抑制包含高移動度材料的層之過剩的溶解且有效率的研磨。 本發明係一種研磨用組成物，其係使用在將具有包含載子之移動度比Si更高的高移動度材料之層的研磨對象物進行研磨之用途，其係包含研磨粒，與由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之鹽化合物，電傳導度為1mS/cm以上，過氧化氫之含量為未達0.1質量%。

Description

研磨用組成物
本發明係關於一種研磨用組成物。
近年來，伴隨著LSI之高積體化、高性能化而開發新的微細加工技術。化學機械研磨(以下，亦僅記述為「CMP」)法亦為其中之一，其係於LSI製造步驟、尤其是多層配線形成步驟中之層間絕緣膜的平坦化、金屬插塞形成、嵌入式配線(金屬鑲嵌配線)形成中所頻繁利用的技術。此技術，例如，於美國專利第4944836號說明書中揭示。金屬鑲嵌配線技術係可配線步驟之簡略化、或良率及可靠信之提昇。
於高速邏輯裝置或者以DRAM為代表之記憶裝置中，作為金屬鑲嵌配線，現在，由於是低電阻因此主要使用銅作為配線金屬，故可推測銅在今後亦會被擴大使用於以DRAM為代表之記憶裝置。包含銅之金屬的CMP之一般的方法，係於圓形的研磨定盤(平台)上貼附研磨墊，將研磨墊表面浸泡在研磨劑，並將形成有基板之金屬膜的面緊壓，以從其背面施加特定的壓力(以下，亦謹記 述為研磨壓力)的狀態讓研磨定盤轉動，藉由研磨劑與金屬膜之凸部的機械性摩擦，而去除凸部的金屬膜者。
另一方面，於配線之銅或銅合金等的底層，係為了防止銅擴散至層間絕緣膜中而形成有鉭、鉭合金，或者鉭化合物等作為阻隔層。因而，在嵌入銅或銅合金的配線部分以外係必須藉由CMP去除露出的阻隔層。但，由於阻隔層一般而言硬度比銅或銅合金更高，因此在使用了銅或銅合金用之研磨材料的組合之CMP時，無法得到充分的CMP速度之情況居多。
另一方面，作為阻隔層使用之鉭、鉭合金，或者鉭化合物等係化學性安定而難以蝕刻，且硬度高，因此機械性研磨亦如銅或銅合金般不容易。進而，近年來，作為阻隔層用之材料係對釕、釕合金、釕化合物等之貴金屬材料進行探討。釕、釕合金、釕化合物等之貴金屬材料，係電阻率低於鉭、鉭合金，或者鉭化合物，而可藉由化學氣相成長法(CVD)成膜，在可對應於更細線寬的配線之點上具有優勢。但，由於釕、釕合金，或者釕化合物等之貴金屬材料係與鉭、鉭合金，或者鉭化合物相同地，化學性安定且硬度高因此難以研磨。
又，貴金屬材料係於例如DRAM電容結構的製造步驟中作為電極材料使用。接著，進行為了去除由包含如釕單質或氧化釕(RuOx)般之貴金屬的材料所構成之部分的一部分而利用使用了研磨用組成物之研磨。然而，與前述之阻隔層用的貴金屬材料相同地，由於一般而言會 在去除包含化學性安定的貴金屬之材料上耗費時間，因此對於此種之研磨用組成物係用以產率提昇之進一步的改良之需求強烈。
使用於CMP的研磨劑，一般而言係包含氧化劑及研磨粒。以此CMP用研磨劑所致之CMP的基本機制，可推測為，首先，藉由氧化劑將金屬膜表面氧化，將所得到的金屬膜表面之氧化層藉由研磨粒刮削。由於凹部之金屬膜表面的氧化層並不怎麼接觸研磨墊，而用不著以研磨粒所致之刮削的效果，因此隨著CMP之進行可去除凸部之金屬膜，而使基板表面平坦化。
於CMP中係要求對於配線金屬之高的研磨速度、研磨速度的安定性、及於研磨表面的低缺陷密度。然而，包含釕的膜係由於比如銅、鎢般之其他的金屬鑲嵌配線金屬膜更具化學性安定且高硬度，因此難以研磨。作為包含如此之貴金屬的膜，尤其包含釕的膜之研磨液，在例如日本特開2004-172326號公報中係提案有包含研磨研磨粒、氧化劑、及苯并三唑的研磨液。
又，作為使電晶體的消耗電力減低或性能(動作特性)提昇的技術之一，現正推展使用了載子之移動度比Si更高的高移動度材料(以下，亦僅稱為「高移動度材料」)之通道(channel)的探討。於使用這樣的高移動度材料所製作之載子的輸送特性提昇後的通道中，由於開通時的汲極電流提高，因此可得到充分的開通電流，同時電源電壓降低。此組合係可獲得於低電力時之更高的 MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)之性能。
作為高移動度材料係可期待僅由III-V族化合物、IV族化合物、Ge(鍺)、C(碳)所構成的石墨烯等之適用。尤其，對含有As之III-V族化合物或含有Ge之IV族化合物等積極地探討。
使用了高移動度材料的通道，係可將具有含有高移動度材料的部分(以下，亦稱為高移動度材料部分)與含有矽材料的部分(以下，亦稱為矽材料部分)之研磨對象物進行研磨而形成。此時，除了將高移動度材料部分以高研磨速度進行研磨來加工成平滑的表面以外，亦要求將在研磨對象物之研磨後的表面產生因蝕刻所造成的段差作抑制。例如，於日本特開2006-278981號公報(相當於美國專利申請公開第2006/0218867號說明書)中，係揭示有使用在將Ge基板進行研磨的用途之研磨用組成物。
然而，於日本特開2006-278981號公報(相當於美國專利申請公開第2006/0218867號說明書)中記載的研磨用組成物，係Ge之溶解速度快速，而有發生凹陷的問題。
因此，本發明係以提供一種研磨用組成物為目的，該研磨用組成物係適於具有包含載子之移動度比Si 更高的高移動度材料之層的研磨對象物之研磨，可抑制包含高移動度材料的層之過剩的溶解且有效率的研磨。
為了解決上述課題，本發明者們累積努力研究。其結果，發現藉由包含研磨粒與具有特定結構的鹽之研磨用組成物而能夠解決上述課題。接著，根據上述見解，而完成本發明。
亦即，本發明係一種研磨用組成物，其係使用在將具有包含載子之移動度比Si更高的高移動度材料之層的研磨對象物進行研磨之用途，其係包含研磨粒，與由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之鹽化合物，電傳導度為1mS/cm以上，過氧化氫之含量為未達0.1質量%。
本發明係一種研磨用組成物，其係使用在將具有包含載子之移動度比Si更高的高移動度材料之層的研磨對象物進行研磨之用途，其係包含研磨粒，與由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之鹽化合物，電傳導度為1mS/cm以上，過氧化氫之含量為未達0.1質量%。藉由設為如此之構成，而成為可適於具有包含高移動度材料之層的研磨對象物之研磨，且一邊抑制包含高移動度材料之層的過剩溶解，一邊提昇研磨速度的研磨用組成物。
為何藉由本發明之研磨用組成物可得到上述 的效果，其詳細內容雖不明確，但可推測到如以下般的機制。亦即，藉由於研磨用組成物中包含鹽化合物，而使研磨用組成物之電傳導度提高。其結果，可推測形成於包含高移動度材料之層的表面之電雙層會被壓縮，研磨粒的作用提昇，而提昇包含高移動度材料之層的研磨速度。另外，由於此機制係由推測所得者，因此本發明並不受上述機制任何限定。
[研磨對象物]
本發明之研磨用組成物，係適合使用於將具有包含高移動度材料之層的研磨對象物進行研磨的用途。進一步言之，其係使用在將該研磨對象物進行研磨而製造基板的用途。作為研磨對象物之高移動度材料的例子，較佳可列舉包含Ge之IV族化合物或包含As之III-V族化合物。更具體而言，更佳可列舉：由Ge(鍺)、Ge之含量為10質量%以上的SiGe(矽鍺)、As之含量為10質量%以上的GaAs(砷化鎵)、InAs(砷化銦)、AlAs(砷化鋁)、InGaAs(砷化銦鎵)、InGaAsP(磷砷化鎵銦)、AlGaAs(鋁砷化鎵)、及InAlGaAs(砷化鋁銦鎵)所成之群中選出的至少1種。
本發明之研磨對象物亦可具有包含含矽材料之層。作為含矽材料係可列舉單質矽、矽化合物。進而，作為單質矽係可列舉例如：單結晶矽、多結晶矽(多晶矽、Poly-Si)、非晶矽等。作為矽化合物係可列舉例如： 氮化矽(SiN)、氧化矽、碳化矽、正矽酸四乙酯(TEOS)等。作為包含含矽材料之層亦包含相對介電率為3以下之低介電率膜。
此等之含矽材料當中，較佳為單結晶矽、多結晶矽、氮化矽、氧化矽、正矽酸四乙酯。
接著，針對本發明之研磨用組成物的構成進行詳細地說明。
[研磨粒]
本發明之研磨用組成物係包含研磨粒。研磨粒係具有將研磨對象物進行機械性研磨的作用，而提昇研磨用組成物所致之研磨對象物的研磨速度。
所使用之研磨粒亦可為無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子之任一者。作為無機粒子之具體例係可列舉例如：由二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦等之金屬氧化物所構成的粒子、氮化矽粒子、碳化矽粒子、氮化硼粒子。作為有機粒子之具體例係可列舉例如：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子。該研磨粒係可單獨或者2種以上混合使用。又，該研磨粒係可使用市售品，亦可使用合成品。
此等研磨粒當中，較佳為二氧化矽，特佳者為膠體二氧化矽。
為了提昇高移動度材料之研磨速率，作為研磨粒係以使用表面修飾研磨粒為佳。如此之表面修飾研磨 粒，例如，可藉由將鋁、鈦或鋯等之金屬或者該等之氧化物與研磨粒進行混合來摻雜於研磨粒的表面或將有機酸固定化而得到。
表面修飾研磨粒當中，特佳者為固定化有有機酸之膠體二氧化矽。對研磨用組成物中所包含之膠體二氧化矽的表面之有機酸的固定化，例如，藉由將有機酸之官能基化學鍵結於膠體二氧化矽的表面而進行。僅藉由使膠體二氧化矽與有機酸共存，對於膠體二氧化矽之有機酸的固定化並無法發揮效果。若為將作為有機酸的其中一種之磺酸固定化於膠體二氧化矽者，則可依據例如”Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”,Chem.Commun.246-247(2003)中所記載的方法來進行。具體而言，藉由使3-巰基丙基三甲氧矽烷等之具有硫醇基的矽烷偶合劑偶合於膠體二氧化矽之後，以過氧化氫讓硫醇基氧化，而可得到於表面固定化有磺酸的膠體二氧化矽。或者，若為將羧酸固定化於膠體二氧化矽者，則可依據例如”Novel Silane Coupling Agents Containing a Photolabile 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel”,Chemistry Letters,3,228-229(2000)所記載的方法來進行。具體而言，藉由使包含光反應性2-硝苄基酯的矽烷偶合劑偶合於膠體二氧化矽之後進行光照射，而可得到於表面固定化有羧酸的膠體二氧化矽。
又，亦可使用如日本特開平4-214022號公報 所揭示般之添加鹼性鋁鹽或鹼性鋯鹽所製造的陽離子性二氧化矽作為研磨粒。
研磨粒之平均一次粒徑的下限係較佳為5nm以上，更佳為7nm以上，再更佳為10nm以上。又，研磨粒之平均一次粒徑的上限係較佳為200nm以下，更佳為150nm以下，再更佳為100nm以下。若為如此之範圍，則可將研磨對象物有效率地研磨。又，可更加抑制使用研磨用組成物研磨後之於研磨對象物的表面產生凹陷一事。另外，研磨粒之平均一次粒徑，例如，可根據以BET法所測定的研磨粒之比表面積而算出。
研磨粒之平均二次粒徑的下限係較佳為30nm以上，更佳為35nm以上，再更佳為40nm以上。又，研磨粒之平均二次粒徑的上限係較佳為300nm以下，更佳為260nm以下，再更佳為220nm以下。若為如此之範圍，則可將研磨對象物有效率地研磨。又，可更加抑制使用研磨用組成物研磨後之於研磨對象物的表面產生表面缺陷一事。另外，在此所謂的二次粒子係指研磨粒在研磨用組成物中諦合而形成的粒子，此二次粒子之平均二次粒徑係藉由例如動態光散射法進行測定。
研磨用組成物中之研磨粒的含量之下限係較佳為0.005質量%以上，更佳為0.05質量%以上，再更佳為0.1質量%以上。隨著研磨粒之含量增多，而提昇研磨對象物的研磨速度。又，研磨用組成物中之研磨粒的含量之上限係較佳為50質量%以下，更佳為30質量%以下， 再更佳為20質量%以下。若為如此之範圍，則可抑制研磨用組成物之成本，又，可更加抑制使用研磨用組成物研磨後之於研磨對象物的表面產生表面缺陷一事。
[鹽化合物]
本發明所使用之鹽化合物係由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之化合物。此種之鹽化合物係研磨用組成物之電傳導度高，而將具有包含高移動度材料之層的研磨對象物表面之電雙層進行壓縮。因而，研磨粒的作用會提昇，而提昇包含高移動度材料之層的研磨速度。
作為一價酸的例子係可列舉：鹽酸、硝酸、亞硝酸等之無機酸或甲酸、乙酸、乳酸、丙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、癸酸、辛酸(caprylic acid)、己酸、乙醛酸、巴豆酸、苯甲酸、甲磺酸等之有機酸。作為二價酸係可列舉：硫酸、碳酸、亞硫酸、硫代硫酸、膦酸等之無機酸、或草酸、蘋果酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、戊二酸、己二酸、琥珀酸、癸二酸、酒石酸等之有機酸。作為三價酸係可列舉：磷酸、磷鉬酸、磷鎢酸、釩酸等之無機酸或檸檬酸、偏苯三甲酸等之有機酸。
作為此等一價酸之鹽、二價酸之鹽、及三價酸之鹽的例子係可列舉：鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽等之無機鹽、或者銨鹽、三乙基胺鹽、二異丙基胺鹽、環己基胺鹽等之有機鹽。又，作為鹵化物鹽係可列舉：氟化 物鹽、氯化物鹽、溴化物鹽、碘化物鹽等。
作為鹽化合物之更具體的例子係可列舉：硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鎂、硝酸鈣、亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、乙酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銨、乙酸鈣、乳酸鈣、苯甲酸鋰、苯甲酸鈉、苯甲酸鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸銨、重碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鈣、硫酸鎂、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸鈣、亞硫酸鎂、硫代硫酸鉀、硫酸鋰、硫酸鎂、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、草酸二鈉、草酸二鉀、草酸二銨、檸檬酸三銨、戊二酸二鈉、氟化鋰、氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣、氟化銨、氯化鉀、氯化鈉、氯化銨、氯化鈣、溴化鉀、溴化鈉、溴化銨、溴化鈣、碘化鈉、碘化鉀、三碘化鉀、碘化鈣、磷酸三鋰、磷酸三鉀、磷酸三鈉、磷酸三銨、磷酸一氫鈉、磷酸一氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨等。
此等當中，就操作性的觀點而言，較佳為乙酸鉀、硝酸鉀、硝酸銨、碳酸氫鉀、硫酸銨、氯化鉀、氯化鈉、溴化鉀、碘化鉀、檸檬酸三銨。
本發明之研磨用組成物中之鹽化合物的含量之下限係較佳為0.001mol/L以上，更佳為0.005mol/L以上，再更佳為0.01mol/L以上。隨著鹽化合物之含量增多，可將研磨對象物有效率地研磨。又，本發明之研磨用組成物中之鹽化合物的含量之上限係較佳為2.0mol/L以 下，更佳為1.0mol/L以下，再更佳為0.5mol/L以下。隨著鹽化合物之含量減少，可提昇保管安定性。
[電傳導度]
本發明之研磨用組成物之電傳導度為1mS/cm以上。在電傳導度為未達1mS/cm的情況，具有包含高移動度材料之層的研磨對象物表面之電雙層並不被壓縮，而無法得到包含高移動度材料之層的研磨速度提昇之效果。該電傳導度為1mS/cm以上，較佳為1.1mS/cm以上，更佳為5mS/cm以上，再更佳為9mS/cm以上。電傳導度之上限值雖無特別限制，但較佳為40mS/cm以下，更佳為30mS/cm以下。
該電傳導度，具體而言係可藉由實施例所記載的方法進行測定。又，該電傳導度係可藉由鹽化合物之種類、添加量等進行控制。
[過氧化氫]
又，本發明之研磨用組成物中之過氧化氫的含量係未達0.1質量%。在過氧化氫的含量為0.1質量%以上的情況，高移動度材料之溶解速度會加快，而於包含高移動度材料之層的表面產生缺陷。過氧化氫的含量係較佳為0.05質量%以下，更佳為0.03質量%以下，再更佳為不含過氧化氫(含量為0)。
[研磨用組成物之pH]
本發明之研磨用組成物之pH係較佳為2以上，更佳為2.2以上，再更佳為2.5以上。又，本發明之研磨用組成物之pH係較佳為未達14以上，更佳為13以下，再更佳為12以下。若為此範圍，則可將研磨對象物有效率地研磨。
前述pH係可藉由適量添加pH調節劑而進行調整。為了將研磨用組成物之pH調整為所期望的值而因應需要所使用之pH調整劑，係可為酸及鹼之任一者，又，亦可為無機化合物及有機化合物之任一者。作為pH調整劑的具體例係可列舉例如：硫酸、硝酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸及磷酸等之無機酸；甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、n-己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、n-庚酸、2-甲基己酸、n-辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、甘醇酸、柳酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸及乳酸等之羧酸、以及甲磺酸、乙磺酸及2-羥乙磺酸等之有機硫酸等之有機酸等。此等pH調節劑係可單獨或2種以上混合使用。
[分散介質或溶劑]
本發明之研磨用組成物，通常使用有用以分散或溶解各成分之分散介質或溶劑。作為分散介質或溶劑 雖可列舉有機溶劑、水等，但該等之中較佳為包含水。就阻礙其他成分之作用的觀點而言，較佳為盡可能不含有雜質的水。具體而言，較佳為以離子交換樹脂去除雜質離子之後，通過過濾器來去除異物後的純水或超純水、或者蒸餾水。
[其他成分]
本發明之研磨用組成物亦可因應需要而進一步包含含有鹵素原子之氧化劑、錯合劑、金屬防蝕劑、界面活性劑、水溶性高分子、防腐劑、防黴劑等之其他的成分。以下，針對其他成分進行說明。
[含有鹵素原子之氧化劑]
本發明之研磨用組成物，較佳為包含含有鹵素原子之氧化劑。藉由包含含有鹵素原子之氧化劑，而更加提昇包含高移動度材料之層的研磨速度。
作為含有鹵素原子之氧化劑的具體例係可列舉例如：亞氯酸(HClO2)、亞溴酸(HBrO2)、亞碘酸(HIO2)、亞氯酸鈉(NaClO2)、亞氯酸鉀(KClO2)、亞溴酸鈉(NaBrO2)、亞溴酸鉀(KBrO2)等之亞鹵酸(halous acid)或其鹽；氯酸(HClO3)、溴酸(HBrO3)、碘酸(HIO3)、氯酸鈉(NaClO3)、氯酸鉀(KClO3)、氯酸銀(AgClO3)、氯酸鋇(Ba(ClO3)2)、溴酸鈉(NaBrO3)、溴酸鉀(KBrO3)、碘酸鈉(NaIO3)等之氫鹵酸或其鹽；過氯酸(HClO4)、過溴酸 (HBrO4)、過碘酸(HIO4)、過碘酸鈉(NaIO4)、過碘酸鉀(KIO4)、四丁基過碘酸銨((C4H9)4NIO4)等之全鹵酸(perhalogenated acid)或其鹽；次氟酸(HFO)、次氯酸(HClO)、次溴酸(HBrO)、次碘酸(HIO)等之次鹵酸；次氟酸鋰(LiFO)、次氟酸鈉(NaFO)、次氟酸鉀(KFO)、次氟酸鎂(Mg(FO)2)、次氟酸鈣(Ca(FO)2)、次氟酸鋇(Ba(FO)2)等之次氟酸之鹽；次氯酸鋰(LiClO)、次氯酸鈉(NaClO)、次氯酸鉀(KClO)、次氯酸鎂(Mg(ClO)2)、次氯酸鈣(Ca(ClO)2)、次氯酸鋇(Ba(ClO)2)、次氯酸t-丁酯(t-BuClO)、次氯酸銨(NH4ClO)、次氯酸三乙醇胺((CH2CH2OH)3N．ClO)等之次氯酸之鹽；次溴酸鋰(LiBrO)、次溴酸鈉(NaBrO)、次溴酸鉀(KBrO)、次溴酸鎂(Mg(BrO)2)、次溴酸鈣(Ca(BrO)2)、次溴酸鋇(Ba(BrO)2)、次溴酸銨(NH4BrO)、次溴酸三乙醇胺((CH2CH2OH)3N．BrO)等之次溴酸之鹽；次碘酸鋰(LiIO)、次碘酸鈉(NaIO)、次碘酸鉀(KIO)、次碘酸鎂(Mg(IO)2)、次碘酸鈣(Ca(IO)2)、次碘酸鋇(Ba(IO)2)、次碘酸銨(NH4IO)、次碘酸三乙醇胺((CH2CH2OH)3N．IO)等之次碘酸之鹽等。此等含有鹵素原子之氧化劑係可單獨或2種以上混合使用。
此等具有鹵素原子之氧化劑當中，較佳為亞氯酸、次氯酸、氯酸、過氯酸及此等之鹽。作為鹽係可選擇銨鹽、鈉鹽、鉀鹽等。
本發明之研磨用組成物中之含有鹵素原子之氧化劑的含量之下限係較佳為0.01質量%(0.1g/kg)以 上，更佳為0.05質量%(0.5g/kg)以上。隨著含有鹵素原子之氧化劑的含量增多，而提昇研磨用組成物所致之研磨速度。又，本發明之研磨用組成物中之含有鹵素原子之氧化劑的含量之上限係較佳為10質量%(100g/kg)以下，更佳為5質量%(50g/kg)以下。隨著含有鹵素原子之氧化劑的含量減少，除了可抑制研磨用組成物之成本以外，還具有可減輕研磨使用後之研磨用組成物的處理，亦即廢液處理之負荷的優點。又，亦具有不易引起因含有鹵素原子的氧化劑所致之研磨對象物表面之過剩的氧化之優點。
[金屬防蝕劑]
藉由於研磨用組成物中添加金屬防蝕劑，而可防止金屬的溶解，而可抑制研磨對象物表面之面粗度等的表面狀態之惡化。
所能使用的金屬防蝕劑雖無特別限制，但較佳為雜環化合物。雜環化合物中之雜環的員數並無特別限定。又，雜環化合物係可為單環化合物，亦可為具有縮合環的多環化合物。該金屬防蝕劑係可單獨或者2種以上混合使用。又，該金屬防蝕劑係可使用市售品，亦可使用合成品。
作為金屬防蝕劑所能使用的雜環化合物之具體例係可列舉例如：吡咯化合物、吡唑化合物、咪唑化合物、三唑化合物、四唑化合物、吡啶化合物、吡嗪化合 物、噠嗪化合物、吡啉啶化合物、吲化合物、吲哚化合物、異吲哚化合物、吲唑化合物、嘌呤化合物、喹化合物、喹啉化合物、異喹啉化合物、啶化合物、呔嗪化合物、喹噁啉化合物、喹唑啉化合物、啉化合物、布替利嗪化合物、噻唑化合物、異噻唑化合物、噁唑化合物、異噁唑化合物、呋呫化合物等之含氮雜環化合物。
若列舉更為具體的例子，則作為吡唑化合物的例子係可列舉例如：1H-吡唑、4-硝基-3-吡唑羧酸、3,5-吡唑羧酸、3-胺基-5-苯基吡唑、5-胺基-3-苯基吡唑、3,4,5-三溴吡唑、3-胺基吡唑、3,5-二甲基吡唑、3,5-二甲基-1-羥甲基吡唑、3-甲基吡唑、1-甲基吡唑、3-胺基-5-甲基吡唑、4-胺基-唑并[3,4-d]嘧啶、異嘌呤醇、4-氯-1H-唑并[3,4-D]嘧啶、3,4-二羥基-6-甲基唑并(3,4-B)-吡啶、6-甲基-1H-唑并[3,4-b]吡啶-3-胺等。
作為咪唑化合物的例子係可列舉例如：咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基吡唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-異丙基咪唑、苯并咪唑、5,6-二甲基苯并咪唑、2-胺基苯并咪唑、2-氯苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、2-(1-羥乙基)苯并咪唑、2-羥基苯并咪唑、2-苯基苯并咪唑、2,5-二甲基苯并咪唑、5-甲基苯并咪唑、5-硝基苯并咪唑、1H-嘌呤等。
作為三唑化合物的例子係可列舉例如：1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、1-甲基-1,2,4-三唑、甲基-1H-1,2,4-三唑-3-羧酸酯、1,2,4-三唑-3-羧酸、1,2,4-三唑-3-羧酸甲 酯、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、3,5-二胺基-1H-1,2,4-三唑、3-胺基-1,2,4-三唑-5-硫醇、3-胺基-1H-1,2,4-三唑、3-胺基-5-苄基-4H-1,2,4-三唑、3-胺基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑、3-硝基-1,2,4-三唑、3-溴-5-硝基-1,2,4-三唑、4-(1,2,4-三唑-1-基)酚、4-胺基-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二丙基-4H-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二甲基-4H-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二庚基-4H-1,2,4-三唑、5-甲基-1,2,4-三唑-3,4-二胺、1H-苯并三唑、1-羥基苯并三唑、1-胺基苯并三唑、1-羧基苯并三唑、5-氯-1H-苯并三唑、5-硝基-1H-苯并三唑、5-羧基-1H-苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、1-(1’,2’-二羧乙基)苯并三唑、1-[N,N-雙(羥乙基)胺基甲基]苯并三唑、1-[N,N-雙(羥乙基)胺基甲基]-5-甲基苯并三唑、1-[N,N-雙(羥乙基)胺基甲基]-4-甲基苯并三唑等。
作為四唑化合物的例子係可列舉例如：1H-四唑、5-甲基四唑、5-胺基四唑、及5-苯基四唑等。
作為吲唑化合物的例子係可列舉例如：1H-吲唑、5-胺基-1H-吲唑、5-硝基-1H-吲唑、5-羥基-1H-吲唑、6-胺基-1H-吲唑、6-硝基-1H-吲唑、6-羥基-1H-吲唑、3-羧基-5-甲基-1H-吲唑等。
作為吲哚化合物的例子係可列舉例如：1H-吲哚、1-甲基-1H-吲哚、2-甲基-1H-吲哚、3-甲基-1H-吲哚、4-甲基-1H-吲哚、5-甲基-1H-吲哚、6-甲基-1H-吲哚、7-甲基-1H-吲哚、4-胺基-1H-吲哚、5-胺基-1H-吲 哚、6-胺基-1H-吲哚、7-胺基-1H-吲哚、4-羥基-1H-吲哚、5-羥基-1H-吲哚、6-羥基-1H-吲哚、7-羥基-1H-吲哚、4-甲氧基-1H-吲哚、5-甲氧基-1H-吲哚、6-甲氧基-1H-吲哚、7-甲氧基-1H-吲哚、4-氯-1H-吲哚、5-氯-1H-吲哚、6-氯-1H-吲哚、7-氯-1H-吲哚、4-羧基-1H-吲哚、5-羧基-1H-吲哚、6-羧基-1H-吲哚、7-羧基-1H-吲哚、4-硝基-1H-吲哚、5-硝基-1H-吲哚、6-硝基-1H-吲哚、7-硝基-1H-吲哚、4-腈-1H-吲哚、5-腈-1H-吲哚、6-腈-1H-吲哚、7-腈-1H-吲哚、2,5-二甲基-1H-吲哚、1,2-二甲基-1H-吲哚、1,3-二甲基-1H-吲哚、2,3-二甲基-1H-吲哚、5-胺基-2,3-二甲基-1H-吲哚、7-乙基-1H-吲哚、5-(胺基甲基)吲哚、2-甲基-5-胺基-1H-吲哚、3-羥甲基-1H-吲哚、6-異丙基-1H-吲哚、5-氯-2-甲基-1H-吲哚等。
此等當中較佳的雜環化合物為三唑化合物，尤其以1H-苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、1-[N,N-雙(羥乙基)胺基甲基]-5-甲基苯并三唑、1-[N,N-雙(羥乙基)胺基甲基]-4-甲基苯并三唑、1,2,3-三唑、及1,2,4-三唑為佳。此等之雜環化合物係由於對研磨對象物表面之化學性或物理性吸附力高，因此可於研磨對象物表面形成更強固的保護膜。關於此事係在提昇使用本發明之研磨用組成物研磨之後的研磨對象物之表面的平坦性方面為有利。
研磨用組成物中之金屬防蝕劑的含量之下限係較佳為0.001g/L以上，更佳為0.005g/L以上。隨著金 屬防蝕劑的含量增多，可防止金屬的溶解，而提昇段差消除性。又，研磨用組成物中之金屬防蝕劑的含量之上限係較佳為10g/L以下，更佳為5g/L以下。隨著金屬防蝕劑之含量減少，而提昇研磨速度。
[界面活性劑]
亦可於研磨用組成物中包含界面活性劑。界面活性劑係藉由賦予研磨後之研磨表面親水性而可使研磨後之洗淨效率良好，而防止污垢附著等。界面活性劑亦可為陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、及非離子性界面活性劑之任一者。此等界面活性劑係可單獨或2種以上混合使用。
作為陰離子性界面活性劑的例子係可列舉例如：聚氧乙烯烷基醚乙酸、聚氧乙烯烷基硫酸酯、烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸、烷基醚硫酸、烷基苯磺酸、烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、烷基萘磺酸、烷基二苯基醚二磺酸、及此等之鹽等。
作為陽離子性界面活性劑的例子係可列舉例如：烷基三甲基銨鹽、烷基二甲基銨鹽、烷基苄基二甲基銨鹽、烷基胺鹽等。
作為兩性界面活性劑的例子係可列舉例如：烷基甜菜鹼、烷基胺氧化物等。作為非離子性界面活性劑的例子係可列舉例如：聚氧乙烯烷基醚、聚氧伸烷基烷基 醚、山梨醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、及烷基烷醇醯胺等。
研磨用組成物中之界面活性劑的含量係較佳為0.0001g/L以上，更佳為0.001g/L以上。隨著界面活性劑之含量增多，而更加提昇研磨後之洗淨效率。又，研磨用組成物中之界面活性劑的含量係較佳為10g/L以下，更佳為1g/L以下。隨著界面活性劑的含量減少，對於研磨面之界面活性劑的殘留量減低，而更加提昇洗淨效率。
[水溶性高分子]
亦可於研磨用組成物中包含水溶性高分子。作為水溶性高分子之具體例係可列舉例如：聚苯乙烯磺酸鹽、聚異戊二烯磺酸鹽、聚丙烯酸鹽、聚馬來酸、聚衣康酸、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甘油(polyglycerol)、聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、異戊二烯磺酸與丙烯酸之共聚物、聚乙烯吡咯啶酮-聚丙烯酸共聚物、聚乙烯吡咯啶酮-乙酸乙烯酯共聚物、萘磺酸-甲醛縮合物之鹽、二烯丙基胺鹽酸鹽-二氧化硫共聚物、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素之鹽、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、支鏈澱粉、幾丁聚醣(chitosan)、幾丁聚醣鹽類。
於研磨用組成物中添加水溶性高分子的情況，使用研磨用組成物研磨後之研磨對象物的表面粗度會更加減低。此等之水溶性高分子係可單獨或2種以上混合使用。
又，上述之水溶性高分子係尤其具有對Poly-Si之作為研磨抑制劑的功能。
研磨用組成物中之水溶性高分子的含量係較佳為0.0001g/L以上，更佳為0.001g/L以上。隨著水溶性高分子之含量增多，而更加減低研磨用組成物所致之研磨面的表面粗度。又，研磨用組成物中之水溶性高分子的含量係較佳為10g/L以下，更佳為1g/L以下。隨著水溶性高分子的含量減少，對於研磨面之水溶性高分子的殘留量減少，而更加提昇洗淨效率。
[防腐劑及防黴劑]
作為本發明所使用的防腐劑及防黴劑係可列舉例如：2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮或5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮等之異噻唑啉系防腐劑、對羥苯甲酸酯類、及苯氧乙醇等。此等防腐劑及防黴劑係可單獨或者2種以上混合使用。
[研磨用組成物之製造方法]
本發明之研磨用組成物之製造方法並無特別限制，例如，可藉由將研磨粒、由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之鹽化合物以及因應需要之其他成分，在水中進行攪拌混合而得到。
將各成分進行混合時之溫度雖無特別限制， 但較佳為10~40℃，亦可為了提昇溶解速度而進行加熱。又，混合時間亦無特別限制。
[研磨方法及基板之製造方法]
如上述般，本發明之研磨用組成物係特別適合使用於具有包含高移動度材料之層的研磨對象物之研磨。因而，本發明係提供一種將具有包含高移動度材料之層的研磨對象物以本發明之研磨用組成物來進行研磨的研磨方法。
作為研磨裝置係可使用安裝有托架與馬達等，且具有可貼附研磨墊(研磨布)之研磨定盤的一般研磨裝置，該托架係將具有研磨對象物之基板等予以保持，該馬達係可將旋轉數進行變更。
作為研磨墊係可無特別限制地使用一般的不織布、聚胺基甲酸酯、及多孔質氟樹脂等。較佳為於研磨墊施以使研磨液積存的溝加工。
研磨條件亦無特別限制，例如，研磨定盤之旋轉速度及載子旋轉數係各自獨立而較佳為10~500rpm，施加於具有研磨對象物之基板的壓力(研磨壓力)係較佳為0.5~10psi。將研磨用組成物供給至研磨墊的方法亦無特別限制，例如，可採用以泵等連續地進行供給的方法。對於此供給量雖無限制，但較佳為使研磨墊的表面經常被本發明之研磨用組成物所覆蓋。
研磨結束後，將基板在流水中進行洗淨，藉 由旋轉乾燥器等將附著在基板上的水滴甩掉而乾燥，藉此可得到具有包含高移動度材料之層的基板。
[實施例]
使用以下之實施例及比較例來更詳細地說明本發明。但，本發明之技術範圍並非僅限制於以下的實施例。
(實施例1~57、比較例1~18)
將下述表2-1~2-4所示之研磨粒及鹽化合物以對研磨用組成物全體而言成為下述表2所示之含量的方式進行添加。又，準備次氯酸鈉之水溶液(濃度：5.9質量%)或者過氧化氫水溶液(濃度：31質量%)作為氧化劑，以成為對研磨用組成物全體而言成為下述表2-1~2-4所示之含量的方式在水中進行攪拌混合(混合溫度：約25℃、混合時間：約10分鐘)，而調製出實施例1~57及比較例1~18之研磨用組成物。研磨用組成物之pH係添加氫氧化鉀(KOH)進行調整，並藉由pH計進行確認。
另外，作為研磨粒係使用以下者，並將研磨用組成物中之研磨粒的含量設為1質量%；
A：平均一次粒徑為32nm，平均二次粒徑為70nm之膠體二氧化矽
B：於表面固定有磺酸的二氧化矽(平均一次粒徑為 32nm，平均二次粒徑為70nm)
C：經鋁表面改質後的二氧化矽(平均一次粒徑為32nm，平均二次粒徑為70nm)
[電傳導度]
研磨用組成物之電傳導度係使用股份有限公司堀場製作所製之電傳導率計進行測定。
[研磨速度]
針對Ge基板、SiGe基板(Si：Ge=50：50)、GaAs基板、InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)、TEOS基板、及SiN基板，使用實施例1~37及比較例1~14之研磨用組成物，求出以下述表1所示之研磨條件一定時間研磨後之研磨速度。作為Ge基板係將4inch之Ge基板予以試片化成30□而使用。作為TEOS基板係予以試片化成30□而使用。作為SiN基板係進行試片化成30□而使用。
針對實施例38~57及比較例15~17之研磨用組成物，係求出以下述表1所示之研磨條件，將Ge基板及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)進行研磨時之研磨速度、溶解速度、及研磨後之基板的表面粗度。進而，針對比較例18及實施例41之研磨用組成物，亦求出在將SiGe基板(Si：Ge=50：50)、SiGe基板(Si：Ge=15：85)、及GaAs基板進行研磨時之研磨速度、溶解 速度及研磨後之基板的表面粗度。
針對Ge基板、TEOS基板、及SiN基板之研磨速度，係由研磨前後之重量的差分來求出。針對SiGe基板(Si：Ge=50：50)、SiGe基板(Si：Ge=15：85)、GaAs基板、及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)，係由以XRF(螢光X射線分析)所得之研磨前後的膜厚之差分來求出。
[溶解速度]
Ge基板之溶解速度，係於使用攪拌子以300rpm旋轉的研磨用組成物中以43℃浸漬3cm×3cm大小的Ge基板5分鐘，由浸漬前後的重量變化算出溶解量， 將該溶解量除以浸漬時間與Ge之比重，而測定Ge基板之溶解速度。針對SiGe基板(Si：Ge=50：50)、SiGe基板(Si：Ge=15：85)、GaAs基板、及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)，係於使用攪拌子以300rpm旋轉的研磨用組成物中以43℃浸漬3cm×3cm大小的各基板5分鐘，之後，藉由XRF(螢光X射線分析)求出溶解前後的膜厚之差分，而測定溶解速度。
[安定性]
實施例1~37及比較例1~14之研磨用組成物的安定性之評估係如以下方式進行。亦即，以調液後之當日測定之研磨用組成物的Ge基板之研磨速度及溶解速度作為基準，調查使用調液後進一步以80℃保管1週後的研磨用組成物時的Ge基板之研磨速度及溶解速度的變化率。將Ge基板之研磨速度及Ge基板之溶解速度之至少一方的變化率為10%以內的情況評估為OK，將Ge基板之研磨速度及Ge基板之溶解速度之至少一方的變化率超過10%的情況評估為NG。
[表面粗度]
表面粗度係對於3cm×3cm之基板使用SPM(掃描型探針顯微鏡)裝置Navi II(SII NanoTechnology股份有限公司)進行測定。另外，使用矽探針(型號：SI-DF40P2)。
將實施例1~57及比較例1~18之研磨用組成物的配方及評估結果顯示於下述表2-1~2-4。另外，Ge基板之「研磨速度/溶解速度」之欄係表示將Ge基板之研磨速度除以Ge基板之溶解速度的值。此值越大，則表示包含Ge之層的溶解更受抑制，並且包含Ge之層的研磨速度會更加提昇。又，TEOS研磨速度及SiN研磨速度之空白欄係表示未測定。
[表2-1]
[表2-2]
[表2-4]
如上述表2-1及表2-2所示般，可知在使用實施例1~37之研磨用組成物的情況，將Ge基板、SiGe基板(Si：Ge=50：50)、GaAs基板、及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)之溶解作抑制，並且使Ge基板、SiGe基板(Si：Ge=50：50)、GaAs基板、及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)之研磨速度提昇。
又，由上述表2-3所示的結果，可知在使用實施例38~57之研磨用組成物的情況，將Ge基板及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)之溶解作抑制，並且使Ge基板及InGaAs基板(In：Ga：As=26.5：23.5：50.0)之研磨速度提昇。
再者，由上述表2-4所示的結果，可知在使用實施例41之研磨用組成物的情況，將SiGe基板(Si：Ge=50：50)、SiGe基板(Si：Ge=15：85)、及GaAs基板之溶解作抑制，並且使SiGe基板(Si：Ge=50：50)、SiGe基板(Si：Ge=15：85)、及GaAs基板之研磨速度提昇。
進而，可知實施例1~36之研磨用組成物係安定性優異。
(實施例58~59、比較例19~22)
除了變更成下述表3所記載之組成以外，以與上述相同的方式調製研磨用組成物。使用所得到的研磨用組成物，來測定對於SiGe基板及Poly-Si基板之研磨速度。另外，對於Poly-Si基板之研磨速度，係藉由將研磨 前後的膜厚藉由光干擾式膜厚測定裝置(大日本SCREEN製造股份有限公司製，型號：Lambda Ace)來求出，將該差除以研磨時間而評估。將測定結果顯示於下述表3。
[表3]
由上述表3所示的結果，可知在使用實施例58~59之研磨用組成物的情況，使SiGe基板(Si：Ge=50：50)之研磨速度提昇。亦可知於添加有聚乙烯吡咯啶酮的實施例59中，係將Poly-Si基板之研磨速度作抑制。
另外，本發明係根據2014年9月30日所申請之日本專利申請第2014-200287號，其揭示內容，係藉由參照而全部引用。

Claims (9)

  1. 一種研磨用組成物，其係使用在將具有包含載子之移動度比Si更高的高移動度材料之層的研磨對象物進行研磨之用途，其係包含研磨粒，與由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之鹽化合物，電傳導度為1mS/cm以上，過氧化氫之含量為未達0.1質量%。
  2. 如請求項1之研磨用組成物，其中，前述高移動度材料係含有As的III-V族化合物及含有Ge的IV族化合物之至少一方。
  3. 如請求項1或2之研磨用組成物，其中，前述高移動度材料係由Ge、Ge之含量為10質量%以上的SiGe、As之含量為10質量%以上的GaAs、InAs、AlAs、InGaAs、InGaAsP、AlGaAs、及InAlGaAs所成之群中選出的至少1種。
  4. 如請求項1~3中任一項之研磨用組成物，其中，前述研磨粒為表面修飾研磨粒。
  5. 如請求項1~4中任一項之研磨用組成物，其係進一步包含含有鹵素原子之氧化劑。
  6. 如請求項1~5中任一項之研磨用組成物，其中，pH為2.5以上、12以下。
  7. 如請求項1~6中任一項之研磨用組成物，其中， 前述電傳導度為40mS/cm以下。
  8. 一種研磨用組成物之製造方法，其係包含將研磨粒，與由一價酸之鹽、二價酸之鹽、三價酸之鹽、及鹵化物鹽所成之群中選出的至少1種之鹽化合物進行混合的步驟。
  9. 一種研磨方法，其係將具有包含高移動度材料之層的研磨對象物以如請求項1~7中任一項之研磨用組成物或者藉由如請求項8之製造方法所得之研磨用組成物進行研磨。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110669438A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 用于钨的中性至碱性化学机械抛光组合物和方法
CN113493651A (zh) * 2020-03-19 2021-10-12 福吉米株式会社 研磨方法及半导体基板的制造方法
TWI763779B (zh) * 2017-03-14 2022-05-11 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物、其製造方法以及使用此組成物之研磨方法及基板之製造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102463863B1 (ko) * 2015-07-20 2022-11-04 삼성전자주식회사 연마용 조성물 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
JP6218000B2 (ja) * 2016-02-19 2017-10-25 メック株式会社 銅のマイクロエッチング剤および配線基板の製造方法
KR102588218B1 (ko) * 2017-09-22 2023-10-13 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 표면 처리 조성물, 표면 처리 조성물의 제조 방법, 표면 처리 방법 및 반도체 기판의 제조 방법
TW201915130A (zh) * 2017-09-26 2019-04-16 日商福吉米股份有限公司 研磨用組合物、研磨用組合物的製造方法、研磨方法及半導體基板的製造方法
WO2019119816A1 (zh) * 2017-12-19 2019-06-27 北京创昱科技有限公司 一种cmp抛光液及其制备方法和应用
US10934457B2 (en) * 2018-05-23 2021-03-02 The University Of Toledo Altering shear thickening in fumed silica suspensions using nanoparticles
US11414593B2 (en) * 2019-09-04 2022-08-16 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Acidizing of subterranean formation using in-situ generated HF
JP2021153129A (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、その製造方法、および研磨方法
KR102500369B1 (ko) * 2020-09-10 2023-02-14 한양대학교 에리카산학협력단 Iii-v족 반도체 물질의 평탄화 슬러리, 및 iii-v족 반도체 채널의 제조 방법
WO2023054233A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 富士フイルム株式会社 組成物および被処理物の処理方法
CN114753007B (zh) * 2022-06-15 2022-11-18 苏州焜原光电有限公司 一种用于分子束外延InAs衬底的表面处理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101457B2 (ja) * 1986-06-10 1994-12-12 株式会社ジャパンエナジー ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法
JP2621398B2 (ja) * 1988-08-09 1997-06-18 三菱マテリアル株式会社 ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液および研磨方法
JP3077665B2 (ja) * 1998-03-30 2000-08-14 住友電気工業株式会社 第ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の研磨剤とその供給方法
JP4132432B2 (ja) * 1999-07-02 2008-08-13 日産化学工業株式会社 研磨用組成物
KR100512134B1 (ko) * 2001-02-20 2005-09-02 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 연마제 및 기판의 연마방법
JP4972829B2 (ja) * 2001-06-28 2012-07-11 日立化成工業株式会社 Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法
JP4126186B2 (ja) * 2001-11-20 2008-07-30 株式会社日立製作所 研磨用組成物、砥粒、それらの製造方法、研磨方法及び半導体装置の製造方法
US6746498B1 (en) * 2002-12-12 2004-06-08 Intel Corporation Abrasive with a modified surface and a method for making it
JP2007103463A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd ポリシングスラリー、ＧａｘＩｎ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ結晶の表面処理方法およびＧａｘＩｎ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ結晶基板
JP5326492B2 (ja) * 2008-02-12 2013-10-30 日立化成株式会社 Ｃｍｐ用研磨液、基板の研磨方法及び電子部品
KR101126386B1 (ko) * 2010-11-17 2012-03-28 김상영 모티브용 장식구 부착장치
JP6095897B2 (ja) * 2012-03-16 2017-03-15 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP6084965B2 (ja) * 2012-03-16 2017-02-22 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US20150060400A1 (en) * 2012-04-18 2015-03-05 Fujimi Incorporated Polishing composition
JP2013247341A (ja) * 2012-05-29 2013-12-09 Fujimi Inc 研磨用組成物並びにそれを用いた研磨方法及びデバイス製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763779B (zh) * 2017-03-14 2022-05-11 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物、其製造方法以及使用此組成物之研磨方法及基板之製造方法
CN110669438A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 用于钨的中性至碱性化学机械抛光组合物和方法
CN110669438B (zh) * 2018-07-03 2021-08-27 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 用于钨的中性至碱性化学机械抛光组合物和方法
CN113493651A (zh) * 2020-03-19 2021-10-12 福吉米株式会社 研磨方法及半导体基板的制造方法

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